Troubles musculosquelettiques

Entretenir une lignée de souris atteintes de dystrophie musculaire de Duchenne, tel est l'objet de ce projet qui prévoit d'élever 3 864 souris dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Ces animaux portent une maladie génétique qui dégrade leurs muscles, avec des douleurs musculaires dès trois semaines de vie, une faiblesse, puis des difficultés à se déplacer en fin de vie. Les trios reproducteurs sont mis à mort à dix mois ou après dix à douze portées, et la plupart des petits partent vers d'autres protocoles expérimentaux. Le porteur décrit le modèle comme "indispensable" pour tester des thérapies dont les bénéfices, de son propre aveu, dépendront des projets à venir.

Objectifs

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique à transmission récessive liée au chromosome X due à l’absence de la protéine dystrophine. Cette maladie entraîne une dégénérescence de l’ensemble des muscles (squelettique, cardiaque ou lisse), une inflammation, de la fibrose et une perte de masse et de force musculaire. L’utilisation de modèles murins de la DMD est indispensable pour mieux comprendre l’évolution de la maladie et pour tester les thérapies que nous développons. L’objectif de ce projet est donc la génération, le maintien et l’entretien d’une lignée de souris dystrophiques.

Bénéfices attendus

L'objectif est d'identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques pour la Dystrophie musculaire de Duchenne. Les bénéfices attendus dépendront du projet dans lesquels seront utilisés ces animaux. A long terme, l’utilisation des ces souris a pour vocation l’identification de nouvelles thérapies utilisables chez les patients ou permettra de décrypter des mécanismes essentiels pour l’optimisation de ces thérapies.

Procédures

Seul le phénotype dommageable justifie cette demande. Les animaux générés dans cet élevage seront ensuite inclus dans d'autres projets dans lesquels nous indiquerons les interventions potentielles.

Impact sur les animaux

Les souris dystrophiques présentent une atteinte des muscles squelettiques, du diaphragme et du cœur. Elles ont une importante faiblesse musculaire, de l’inflammation, de la fibrose et de l’infiltration de tissu adipeux. Ces animaux peuvent donc ressentir des douleurs musculaires et présenter des difficultés à se déplacer en fin de vie. Les souris de cette lignée peuvent ressentir des douleurs musculaires au moment de la crise aigue de nécrose-régénération à partir de l’âge de 3 semaines de vie et une faiblesse musculaire. De plus, ces animaux peuvent présenter un phénotype anxieux et des problèmes d'audition à partir de 5 mois de vie.

Devenir

Les trios reproducteurs seront euthanasiés lorsqu’ils auront atteints l’âge de 10 mois et/ou lorsqu'on aura atteint 10 à 12 portées par trio. Des animaux en élevage seront utilisés pour des prélèvements après euthanasie. Enfin, la plupart des animaux issus de l’élevage seront utilisés dans des procédures expérimentales.

Remplacement

Le but de nos projets est l’identification d’une possible stratégie thérapeutique pour le maintien de l’intégrité musculaire dans le muscle dystrophique. L’utilisation d’un modèle murin de la dystrophie musculaire de Duchenne est indispensable car les modèles in vitro ne peuvent rendre compte de la dégénerescence progressive observée au cours de cette maladie ni de bénéfices fonctionnels comme l’augmentation de la force musculaire. Néanmoins, autant que possible et si la question posée peut être résolue ainsi, des expériences in vitro avec des lignées cellulaires seront réalisées pour limiter au maximum le recours à l'utilisation de souris.

Réduction

Les protocoles expérimentaux des projets seront rigoureusement élaborés et réfléchis en avance pour que les expériences soient interprétables et pour éviter de les répéter. Afin de réduire le nombre d'animaux générés dans ces élevages, le pilotage de l’élevage sera réalisée de manière groupé pour permettre de mutualiser nos besoins de lots expérimentaux, d’anticiper le nombre d’animaux nécessaires et donc de limiter le nombre d’animaux produits mais non utilisés. Nous contrôlerons le nombre d'accouplements afin de ne pas générer d'excédent de stock en fonction des projets en cours autorisés. En tenant compte de la productivité moyenne observée pour cette lignée (fertilité, taille des portées et survie des petits), nous savons que nous aurons besoin d’un maximum de 8 trios (2 femelles et 1 mâle) en continu pour entretenir la lignée et générer les lots expérimentaux nécessaires. Nous estimons qu’au cours des 5 ans, nous aurons besoin de 24 géniteurs au départ (16 femelles et 8 mâles), qui seront remplacés à l'âge de 10 mois. Et nous génèrerons 3840 animaux soit un total de 3864 animaux. Comme il s’agit d’un projet ne décrivant que de l’élevage, nous ne réaliserons pas de tests statistiques. Ils seront réalisés dans les projets expérimentaux.

Raffinement

Les conditions d’hébergement et l’enrichissement du milieu sont gérés par l’animalerie. Les animaux seront stabulés en portoirs ventilés avec eau et nourriture ad libitum. La température et l’hygrométrie seront contrôlées et monitorées. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour (6h-18h).Les animaliers procèdent à un contrôle quotidien des cages et un changement régulier sous hotte aspirante. Les animaux sont maintenus sous un statut sanitaire (exempte de pathogènes et d'opportunistes, tout le matériel est stérilisé par autoclavage (enrichissement, cages) et l'eau est osmosée. L’enrichissement du milieu consiste en l’ajout de cocoon et de huttes en carton afin que les souris puissent faire un nid ainsi que la présence de croquettes au fond de la cage. Les animaux en accouplement sont 3 par cage et après le sevrage, les petits seront 5 par cage maximum et l'hébergement individuel est évité. Cependant il est possible que certains animaux se retrouvent hébergés individuellement de manière imprévue (seul mâle d’une portée, agression entre congénères, dernier animal dans la cage..). Dans ce cas, l’animal bénéficiera d’un enrichissement supplémentaire dans sa cage. Enfin, si nécessaire, la nourriture pourra être mise à disposition sur le plancher de la cage ou en bouillie dans des coupelles. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement afin de relever le moindre signe de souffrance. Nous mettrons en place des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces pour permettre de limiter la douleur à son minimum.

Choix des espèces

La souris est l’espèce de choix pour la caractérisation de l’homéostasie musculaire. Cette espèce permet de combiner les études moléculaires et fonctionnelles du muscle squelettique. Le modèle de souris dystrophique utilisé dans ce projet est très couramment utilisé pour étudier l’évolution de la Dystrophie musculaire de Duchenne et pour tester l’efficacité des différentes thérapies. Pour les accouplements, nous utiliserons des animaux âgés de 2 à 10 mois, période au cours de laquelle les animaux sont les plus fertiles.

Pour tester les candidats médicaments de clients industriels, 1 160 souris rendues obèses par l'alimentation vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles sont soumises à une course forcée sur tapis roulant jusqu'à épuisement, avec des chocs électriques de faible intensité, ainsi qu'à des mesures de force et à des prélèvements sanguins. L'étude évalue des molécules anti-obésité seules ou combinées à la sémaglutide. Le projet est présenté comme un protocole standardisé destiné à couvrir dix études sur cinq ans pour ces clients.

Objectifs

L'obésité dans le monde a presque triplé depuis 1975, pour atteindre plus de 650 millions de personnes obèses en 2016, selon l'OMS. L'obésité est alors considérée comme un fardeau de santé publique, pour lequel une variété de thérapeutiques, de procédures chirurgicales et de dispositifs médicaux sont actuellement à l'étude. Parmi ceux-ci, la sémaglutide, un agoniste des récepteurs GLP-1R, a obtenu récemment une autorisation de mise sur le marché. La Sémaglutide présente une efficacité impressionnante, du niveau de celle de la chirurgie bariatrique, mais certaines inquiétudes émergent car la perte de poids résultante de son utilisation provient à la fois d'une perte de masse grasse mais également d'une perte de masse musculaire. Cette dernière s'avère problématique chez l'obèse qui est déjà un sujet à risque de sarcopénie obésogène. Le présent projet résulte de la standardisation du protocole expérimental employé et vise à couvrir 10 études indépendants sur les 5 prochaines années. Ces études seront menées à un stade précoce du développement des candidats médicaments de nos clients et vise à tester leur efficacité anti-obésité chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse. Les composés testés ont pour intérêt majeur de cibler des voies de signalisation impliquées à la fois dans la régulation du poids corporel et dans la fonction musculaire. Les composés en développement seront ainsi testés en administration seule ou combinée avec la sémaglutide. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique des candidats médicaments seul sur le poids corporel du modèle d'obésité. Dans le cadre des administrations combinées avec le sémaglutide, l'objectif est d'observer un additivité des effets et, ainsi, une amélioration des effets de la combinaison comparativement au sémaglutide seul, mais également d'étudier la capacité des composés à contrer les effets délétères de la sémaglutide sur la fonction musculaire.

Bénéfices attendus

Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement de composés anti-obésité visant l'humain. Alors que plusieurs molécules anti-obésité ont été autorisées ces vingt dernières années, un grand nombre d'entre elles se sont vues retirées du marché en raison d'effets secondaires graves. Seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l'obésité, dont la sémaglutide qui est la plus efficace et la plus prescrite. Néanmoins, la sémaglutide présente un effet délétère sur la masse et la fonction musculaire lors d'administration chroniques. Le bénéfice attendu du présent projet est double car si les résultats sont concluants, les candidats médicaments pourront venir compléter l'arsenal thérapeutique anti-obésité, en administration seule ou combinée avec la sémaglutide, et dans ce dernier cas, en améliorer l'efficacité tout en contrant ses effets secondaires au niveau musculaire.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (25 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration de véhicule ou du candidat médicament (14 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 3) Administrations de véhicule ou de sémaglutide (91 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 4) Analyse non invasive de composition corporelle (7 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 5) Prélèvements sanguins (2 prélèvements; durée du prélèvement : 5 minutes); 6) Mesures de force d'agrippement (2 sessions de mesures de 5 minutes); 7) Mesures de performance sur tapis roulant (2 mesures, durée: 35 minutes); 8) Mesures de la force musculaire in vivo (2 mesures, Durée :20 minutes); 9) Anesthésie générale avant la mise à mort et prélèvement d'organes (durée: 10 minutes).

Impact sur les animaux

Les mesures de poids corporel et autres manipulations, les mesures de composition corporelle, les administrations des traitements et les tests d'agrippement pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée (Durée maximum des pesées : 2 minutes/ Durée maximum de mesure de la composition corporelle : 2 minutes/ Durée maximum des traitements : 1 minute ; Durée maximum du test d'agrippement : 5 minutes). Les administrations par voie orales ou intrapéritonéale (selon la voie d'administration du candidat médicament) et sous-cutanée occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Les mesures de force musculaire in vivo nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Les mesure de performance sur tapis roulant pour mesure de la VO2 max occasionne un exercice forcé pour les animaux pouvant être source de stress et de fatigue puisque les animaux sont amenés à courir jusqu'à épuisement ainsi que de douleur légères du fait des chocs électriques de faible intensité. La mise à jeun de 4h préalable aux prélèvements sanguins, bien que réalisée en phase diurne, pourra induire une sensation de faim. Les deux prélèvements sanguins de 50μl seront source de douleurs légères. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélèvement d'organes et analyses biochimiques et histologiques ultèrieures.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la composition corporelle, et les paramètres de performance musculaire dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé que nous testons ont systématiquement fait l'objet d'études préliminaires réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 12 animaux par groupe pour les souris obèses a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés avec une puissance à 0.80 et une erreur alpha à 0.05. Le groupe témoins non obèse a été réduit à 10 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés.

Raffinement

Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts olfactifs et visuels. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs et une crème analgésique sera appliquée sur la queue 30 minutes avant les prélèvements sanguins. Les animaux seront sous contrôle direct et permanent des expérimentateurs pendant les tests de course sur tapis roulant et pendant les test de force par agrippement. Les mesure de force musculaire in vivo seront réalisées sur animal anesthésié et une attention particulière sera apportée pendant la phase de réveil. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.

Choix des espèces

Le modèle de souris nourries avec une alimentation enrichie en graisses est un des modèles les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 20 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et tient compte d'une période de 14 semaines de régime enrichi en graisse chez le fournisseur.

Pour tester un traitement censé préserver les muscles pendant un amaigrissement médicamenteux, 82 souris rendues obèses vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles subissent une quarantaine d'administrations, des courses forcées sur tapis roulant, des tests de force et des prélèvements sanguins, dont deux mesures de force musculaire sous anesthésie avec réveil. Les muscles sont prélevés après la mise à mort. Les bénéfices annoncés, des traitements "plus sûrs et mieux tolérés" pour les patients, restent au conditionnel alors que l'amaigrissement forcé et les tests sont, eux, immédiats.

Objectifs

L’obésité constitue un problème majeur de santé publique, avec une augmentation importante de sa prévalence au niveau mondial depuis plusieurs décennies. Selon l’Organisation mondiale de la santé, plus d’un milliard de personnes étaient concernées en 2022. Malgré l’existence de traitements récemment autorisés, tels que la sémaglutide, certaines limitations ont été rapportées, notamment une perte concomitante de masse musculaire, susceptible d’aggraver la faiblesse musculaire chez les sujets obèses. Cette étude a pour objectif d’évaluer, chez la souris, l’efficacité d’un traitement expérimental destiné à protéger les muscles lors d’une perte de poids induite par un médicament. En situation d’obésité, la perte de poids peut s’accompagner d’une diminution de la masse musculaire et de ses capacités fonctionnelles, ce qui peut avoir des conséquences négatives sur la santé. Le projet vise à déterminer si ce traitement permet de préserver la masse et la fonction musculaires tout en conservant les effets bénéfiques de la perte de masse grasse. Cette étude contribuera également à une meilleure compréhension des mécanismes responsables de la fragilisation des muscles lors d’une perte de poids, dans le but de développer à terme des stratégies thérapeutiques plus sûres et plus efficaces.

Bénéfices attendus

L’obésité représente un problème majeur de santé publique, souvent associé à des complications graves. Certaines stratégies de perte de poids peuvent entraîner une diminution de la masse et de la force musculaires, ce qui peut fragiliser les patients et limiter les bénéfices du traitement. Ce projet vise à identifier une approche thérapeutique permettant de préserver ou de restaurer les muscles tout en maintenant les effets positifs de la perte de masse grasse. Les résultats attendus pourraient contribuer au développement de traitements plus sûrs et mieux tolérés, améliorant ainsi la capacité fonctionnelle et la qualité de vie des personnes concernées.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (24 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Analyse non invasive de composition corporelle (6 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 3) Administration de traitements (49 administrations; durée : 1 minute); 4) Mesures de la force musculaire sous anesthésie avec réveil (2 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 20 minutes), 5) Prélèvements sanguins (2 prélèvements, durée du prélèvement : 5 minutes); 6) Mesures de l'endurance sur tapis roulant (2 mesures; durée du test : 20 à 30 minutes); 7) Test de force de préhension (2 mesures; durée du test : 2 minutes); 8) Anesthésie générale avant euthanasie et prélèvement d'organes (durée: 10 minutes).

Impact sur les animaux

Les mesures de poids corporel et autres manipulations ainsi que les mesures de composition corporelle, les prélèvements sanguins, le test de force de préhension et les administrations des traitements pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les administrations des traitements et les prélèvements sanguins occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Les mesures de force musculaire nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Les mesures de l'endurance des animaux pourront être source de stress du fait du caractère forcé de la course, ainsi que d'une fatigue musculaire. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de récupérer les muscles pour analyses.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la composition corporelle, et les paramètres de performance musculaire dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 12 animaux par groupe pour les souris obèses a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Le groupe témoins non obèse a été réduit à 10 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés.

Raffinement

Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés à l'aide d'une sonde avec embout souple et par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages individuelles et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Une crème analgésiante sera appliquée sur la queue des animaux 30 minute avant chaque prélèvement sanguin et seront limités au volume minimum nécesaire aux dosages ultérieurs. Durant la phase d'habituation les animaux seront habitués aux tubes de contention nécessaire à la mesure de composition corporelle et aux prélèvements sanguins ainsi qu'aux tapis de course (à faible vitesse) utilisés pour les tests d'endurance. Les mesure de force musculaire in vivo seront réalisées sur animal anesthésié et une attention particulière sera apportée pendant la phase de réveil. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée. Il est a noter que des études préalables de toxicité seront réalisée avant chaque étude par le laboratoire développant les candidats médicaments afin de déterminer une dose de composé non toxique à employer pour chaque étape du présent projet.

Choix des espèces

Le modèle de souris nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 18 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte.

Six pertes osseuses créées dans la mâchoire de chaque animal pour y tester un substitut phospho-calcique: 12 miniporcs vont être utilisés dans une chirurgie unique d'environ une heure, tous tués à l'issue pour l'analyse de leurs os, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le projet cible la reconstruction osseuse de la mâchoire humaine, en évitant une greffe prélevée sur le patient. Le porteur retient le miniporc parce que sa mâchoire ressemble à celle de l'humain. Il annonce une gêne alimentaire surveillée, l'abord chirurgical restant à l'extérieur de la bouche.

Objectifs

Les pertes de substances osseuses sévères de la mâchoire représentent un problème de santé important, notamment chez les patients nécessitant une réhabilitation dentaire par implants. La régénération de ce type de défauts osseux reste un défi en chirurgie orale et maxillofaciale. En clinique, la technique de référence reste la greffe osseuse autologue mais elle présente certains inconvénients (chirurgie additionnelle, morbidité du site donneur...). Ainsi, le développement de biomatériaux en régénération osseuse est indispensable pour pallier ces limitations. Ce projet de recherche vise donc à évaluer une nouvelle approche de reconstruction osseuse, plus fiable et mieux adaptée aux situations cliniques complexes grâce à un nouveau matériau phospho-calcique conçu par la technique du moulage dynamique pour la régénération osseuse des mâchoires. La biocompatibilité in vitro et in vivo de ce nouveau biomatériau a déjà été démontrée. Son potentiel pour la régénération osseuse doit maintenant être évalué dans un modèle animal permettant de reproduire au plus près les conditions biologiques de la reconstruction osseuse des mâchoires chez l’homme. Le mini-pig a été choisi comme modèle expérimental car sa structure osseuse, la cicatrisation et les dimensions de ses mâchoires sont proches de celles de l’humain. Ce modèle est largement reconnu et utilisé dans la recherche biomédicale et en chirurgie orale, car il permet d’obtenir des résultats fiables et transposables à la pratique clinique.

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche vise à développer une nouvelle approche de reconstruction osseuse, plus fiable et mieux adaptée aux situations cliniques complexes , tout en évitant le recours à une autogreffe osseuse, responsable d’une importante morbidité.

Procédures

Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale unique d'une durée estimée à une heure.

Impact sur les animaux

Les conséquences de cette étude sur les animaux seront potentiellement les suivantes : - Douleur locale lors de la réalisation des défauts osseux et de la mise en place des substituts osseux : l’implantation des biomatériaux a lieu à la faveur d’un apport chirurgical extra-oral sur le corps de la mandibule. S’agissant d’interventions de chirurgie maxillo-faciale, une gêne à l'alimentation pourrait être observée et sera strictement monitorée. Toutefois, l’implantation des biomatériaux testés se fera de façon extra-orale, minimisant ainsi le risque infectieux par l’absence d’effraction de la muqueuse buccale et les conséquences en termes de gêne alimentaire. Pour faciliter la prise alimentaire, les animaux seront nourris pendant toute la durée de l’étude avec le même aliment que celui dont ils auront bénéficié chez l’éleveur/fournisseur. - Pas de limitation de mobilité attendue, ni de stress particulier. Les éventuels effets indésirables devraient diminuer jusqu'à disparaitre au fil des 8 semaines postopératoires.

Devenir

A la suite de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de permettre l'analyse histologique des défauts osseux

Remplacement

A l’heure actuelle, il n’existe pas d’autres méthodes d'étude de la tolérance de l'hôte permettant d’éviter ou de remplacer l’utilisation d’animaux pour l’approche thérapeutique abordée dans ce projet. Le comportement biologique in vivo de ces nouveaux biomatériaux nécessite une évaluation chez l’animal avant une éventuelle application clinique humaine.

Réduction

Compte-tenu d’études comparables déjà publiées et des travaux précédemment réalisés sur la plateforme, le nombre d’animaux pour les deux études (N=6, x2) correspond au nombre minimal requis pour atteindre une significativité statistique. Dans la présente étude, 4 conditions seront testées sur deux fois 6 animaux recevant chacun 6 implants, assurant donc un nombre de 9 explants par condition. Le test statistique retenu pour comparer les différentes conditions sera un test non paramétrique de comparaisons multiples de données quantitatives de plus de deux échantillons indépendants (N

Raffinement

Anesthésie générale doublée d’une anesthésie loco-régionale sous la forme de bloc mandibulaire d’anesthésiques locaux permettant l’insensibilisation du nerf alvéolaire inférieur dans le canal mandibulaire situé à proximité immédiate de la zone de création des défauts osseux.

Choix des espèces

Le miniporc adulte (âgé de 18 à 24 mois et environ 50 kg) a été choisi comme modèle expérimental car sa structure osseuse, la cicatrisation et les dimensions de ses mâchoires sont proches de celles de l’humain. Ce modèle est largement reconnu et utilisé dans la recherche biomédicale et en chirurgie orale, car il permet d’obtenir des résultats fiables et transposables à la pratique clinique humaine.

Pour évaluer si un médicament de l'hypercalcémie prévient la fragilité de l'émail dentaire, 48 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées. Elles reçoivent le produit par gavage quotidien, avec des prélèvements sanguins mensuels et des passages au microscanner sous anesthésie. Les gavages répétés exposent à un risque de fausse route et d'inflammation. Le porteur vise un intérêt clinique pour des patients pédiatriques atteints de la maladie, et tue les animaux pour analyses ex vivo.

Objectifs

La maladie génétique étudiée a pour conséquences une augmentation du taux de calcium dans le sang et une fragilité congénitale de l’émail. Un médicament, utilisé habituellement pour corriger l’augmentation du taux de calcium dans le sang, va être testé sur des souris qui présentent la même maladie. L’objectif de ce travail est d’évaluer l’efficacité du médicament sur la fragilité dentaire. Les souris vont recevoir ce médicament tous les jours par voie orale. La fragilité dentaire sera évaluée par scanner sur l'incisive à croissance continue. A terme, ce travail aurait un impact clinique direct car il permettrait de discuter l’intérêt de ce traitement chez des patients pédiatriques atteints de cette maladie.

Bénéfices attendus

Évaluer l’impact du médicament sur la prévention de la fragilité de l'émail dentaire et discuter l’intérêt du médicament chez des patients pédiatriques porteurs de la maladie génétique étudiée.

Procédures

L’administration orale quotidienne du médicament par gavage peut induire un stress léger. Le prélèvement sanguin sur animal vigil peut induire un léger stress lié à la contention. L’imagerie des animaux réalisée sous anesthésie peut induire un stress léger.

Impact sur les animaux

Les animaux seront traités par gavage tous les jours par des expérimentateurs ayant l’habitude de ce geste qui reste néanmoins une source de stress. Les nuisances attendues sont donc principalement liées à la contention. Il existe également un risque de fausses routes ou d’inflammation causée par les gavages répétitifs. En l’absence de complication, le geste de gavage n’induit pas de douleur ou une douleur légère. L’administration orale du médicament ne devrait pas engendrer des effets secondaires au regard de la dose administrée. Le prélèvement sanguin par voie submandibulaire pour mesure de la calcémie sera réalisé une fois par mois par des expérimentateurs ayant l’habitude de ce geste qui reste néanmoins une source de stress (3 prélèvements au total). Les nuisances attendues sont donc principalement liées à la contention. Le microscanner sera réalisé sous anesthésie générale. Les animaux seront anesthésiés pendant au plus 10 minutes pour la réalisation du microscanner. Les nuisances attendues sont donc principalement liées au stress lié à l’anesthésie.

Devenir

Mise à mort pour analyses ex vivo

Remplacement

Il n’existe pas de modèle in vitro ou in silico permettant de tester cette hypothèse.

Réduction

A l’aide d’un test statistique approprié, il a été calculé que, pour obtenir un résultat exploitable, 16 souris seraient nécessaires par type de mutation génétique : 8 souris seraient traitées par le médicament et 8 souris recevraient un placebo. Parmi les souris, 4 seraient des mâles et 4 seraient des femelles, car la maladie génétique étudiée concerne autant les femmes que les hommes.

Raffinement

Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont contrôlées pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse. Le suivi régulier des animaux et la mise en place de points limites stricts et spécifiques permettront d’identifier et de limiter toute souffrance et douleur. Les animaux seront observés quotidiennement par les expérimentateurs, pour détecter tout signe anormal de douleur, de souffrance ou de stress.

Choix des espèces

L’étude va porter sur des souris car il s’agit d’un bon modèle de la maladie génétique étudiée. Les souris seront traitées à l’âge adulte, soit à partir de l’âge de 2 mois, jusqu’à l’âge de 4 mois. L'incisive à croissance continue constitue un bon modèle de formation de l'émail.

Des prélèvements sanguins tous les deux jours pendant une semaine, jusqu'à trois injections intraveineuses dont deux à trente minutes d'intervalle sur deux sites distincts : 197 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Quatre molécules capables de dégrader les anticorps circulants sont testées à trois doses chacune, pour rendre possible une seconde administration de vecteurs AAV chez des personnes déjà immunisées. Le porteur situe le bénéfice au stade de la preuve de principe, qui "ouvrira la porte" à d'autres études avant tout passage en clinique. Il justifie le choix de la souris C57BL/6 par la disponibilité de données précliniques et par une petite taille qui limite les volumes biologiques requis.

Objectifs

Les vecteurs adéno‑associés (AAV) sont des virus naturellement inoffensifs que l’on vide de leur contenu pour en faire de petits transporteurs capables d’apporter un gène thérapeutique. Ils permettent ainsi de traiter certaines maladies génétiques dépourvues de traitement curatif, grâce aux avancées de la thérapie génique. Cependant, comme ces virus circulent largement dans la population, beaucoup de personnes ont déjà été exposées et possèdent des anticorps capables de les reconnaître et de les neutraliser. Le système immunitaire garde en mémoire ces anticorps : en cas de nouvelle exposition, il réagit rapidement et massivement. Cette protection naturelle peut devenir un obstacle pour la thérapie génique, car les anticorps anti‑AAV peuvent empêcher le traitement d’agir. Certaines personnes ne peuvent donc pas recevoir un traitement par AAV, et celles qui en ont déjà reçu un développent ensuite des anticorps rendant une seconde administration difficile. Ce projet vise à développer de nouvelles approches pour contourner cette limite. Il repose sur l’utilisation de molécules capables de réduire temporairement la quantité d’anticorps circulants, y compris ceux dirigés contre les AAV. Contrairement aux immunosuppresseurs classiques, qui affaiblissent globalement le système immunitaire, ces molécules agissent de façon plus ciblée, plus rapide et pour une durée limitée, ce qui réduit le risque d’effets secondaires. Quatre molécules ayant déjà montré leur efficacité sur des cellules en laboratoire seront testées chez la souris, chacune à trois doses différentes. L’objectif est d’identifier la dose la plus efficace pour diminuer les anticorps dans le sang et déterminer la durée de cet effet. À cette dose, on vérifiera ensuite si chaque molécule permet l’administration d’un vecteur AAV même en présence d’anticorps préexistants. Enfin, la molécule la plus prometteuse sera évaluée dans un protocole simulant une réadministration, étape essentielle pour permettre des traitements durables en thérapie génique.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont de définir un immunomodulateur efficace à dégrader les immunoglobulines in vivo et de faire la preuve de principe qu’il est possible en l’utilisant de réaliser un transfert de gène médié par l’AAV efficace voire de réaliser une réadministration AAV. Ces démonstrations ouvriront la porte à d’autres études visant à amener cette stratégie en clinique.

Procédures

Dans ce projet, les traitements, qu’il s’agisse des AAV, des immunoglobulines ou des immunomodulateurs seront administrés soit sur animal anesthésié, en moins de 3 min., soit sur animal vigile, en moins de 2 min. Sur une durée expérimentale de 21 à 49 jours, les animaux recevront au cours des protocoles au maximum 3 injections par voie intraveineuses espacées de 24h à plusieurs jours. Cependant, une seule fois, deux injections seront réalisées à trente minutes d’intervalles à deux sites bien distincts. Des prélèvements sanguins sont effectués régulièrement pour le suivi biologique à raison d’une fois par semaine, sauf après l’injection des composés immunomodulateurs, où la fréquence passera à tous les deux jours pendant 7 jours. Ils seront réalisés sur animal vigile (très courte durée

Impact sur les animaux

Les nuisances (douleur et stress) attendues sur les animaux sont estimées de degré de gravité de légère à modérée. Elles sont liées à la nature des différents actes réalisés. Les actes qui seraient susceptibles d’entrainer des douleurs seront réalisées sous anesthésie gazeuse (classe légère). Une des nuisances est liée à la douleur de l’injection lors de l’administration des molécules ou lors des prélèvements sanguins (classe légère). Une nuisance liée à l’acte d’anesthésie est que celle-ci peut entrainer une sécheresse oculaire (classe légère). Une seule fois dans l’étude, deux injections sont à réaliser dans une fenêtre de 30 minutes et sont donc faites à deux sites distincts, l’une sur animal vigile et l’autre avec anesthésie (classe modérée). Dans une partie de l’étude, des prélèvements sanguins seront réalisés une fois tous les 2 jours sur une courte période de 7 jours (classe modérée).

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures afin de réaliser le prélèvement des organes et des muscles pour l’analyse des tissus et des niveaux de produits thérapeutiques reçus afin de vérifier l’efficacité thérapeutique et l’absence de toxicité.

Remplacement

Avant d’envisager un traitement chez l’animal, nous réalisons d’abord des tests en laboratoire sur des cellules (tests dits in vitro). Cela nous permet d’éliminer les approches qui ne sont pas efficaces et de mieux comprendre comment certains composés agissent. Ces premières études ont déjà montré que certains immunomodulateurs peuvent réduire les anticorps qui empêchent les vecteurs AAV d’agir correctement, et ainsi améliorer leur efficacité sur les cellules. Toutefois, les expériences sur cellules ne permettent pas de reproduire toute la complexité du fonctionnement du système immunitaire dans un organisme vivant. C’est pourquoi nous avons besoin d’un modèle animal, en l’occurrence la souris, dont le système immunitaire présente des similarités importantes avec celui des autres mammifères. Ce modèle nous aidera à vérifier si les traitements sont bien tolérés et efficaces dans un organisme complet, avant d’envisager des applications chez l’humain.

Réduction

Ce projet a été conçu pour limiter au strict minimum le recours aux animaux, en ne réalisant que les expériences jugées indispensables pour répondre aux objectifs scientifiques. La sélection méticuleuse sur des cellules (in vitro) des immunomodulateurs les plus pertinents permet de réduire au mieux le nombre d’animaux nécessaires aux approches expérimentales. Un test statistique a été utilisé pour déterminer le nombre de souris par groupe, afin de garantir des résultats fiables, tout en évitant l’usage excessif d’animaux. Les mêmes souris témoins seront utilisées dans plusieurs expériences, en tant que groupes contrôles pour différentes conditions expérimentales.

Raffinement

Les interventions potentiellement douloureuses ou stressantes seront réalisées sous anesthésie appropriée, précédée d’un traitement analgésique si nécessaire. Les prélèvements de sang seront effectués avec une méthode rapide (moins de 2 minutes) et bien tolérée, avec un faible volume et une alternance des deux côtés pour limiter les effets locaux. Nous appliquons les points limites établis préalablement grâce à l’utilisation d’une grille d’évaluation de la souffrance pour lesquels des mesures sont mises en œuvre. Nous utilisons les procédures d’euthanasie appropriées. Des mesures pour augmenter le confort des animaux sont également appliquées, telles que l’utilisation d’une plaque thermostatée pour maintenir une température corporelle stable lors de la phase de réveil et l’application de gel oculaire pour éviter le dessèchement des tissus lors des anesthésies. Nous appliquons les points limites établis préalablement grâce à l’utilisation d’une grille d’évaluation de la souffrance pour lesquels des mesures sont mises en œuvre. Une attention particulière est également portée au risque d'infection, notamment durant les phases de vulnérabilité immunitaire induites par certains traitements, avec des mesures barrières renforcées pour limiter toute exposition.

Choix des espèces

Le modèle murin a été choisi pour sa pertinence scientifique, sa compatibilité avec les vecteurs AAV et la disponibilité de données précliniques robustes. Cette souche présente une réponse immunitaire bien caractérisée et répertoriée dans de nombreuses publications, permettant une évaluation précise des effets des immunomodulateurs sur la neutralisation des vecteurs viraux. Elle est largement utilisée dans les études de thérapie génique, notamment pour la validation de stratégies de transduction et de réadministration d’AAV, facilitant ainsi la comparaison avec les données existantes. Sa petite taille permet de limiter les volumes biologiques requis tout en assurant une puissance statistique suffisante avec un nombre réduit d’animaux. L’utilisation de ce modèle s’inscrit pleinement dans le respect des principes des 3R, en particulier la réduction, grâce à l’optimisation des conditions expérimentales et à l’exploitation des résultats obtenu. Les souris de génotype sauvage sont réceptionnées au stade jeune adulte, pour une période d’acclimatation avant leur utilisation expérimentale entre 4 à 12 semaines d’âge. À ce stade, le système immunitaire est mature. De plus, leur condition physique est optimale pour les études de thérapie génique, notamment celles ciblant le tissu musculaire, car l’efficacité du transfert de gène rapporteur et son expression sont significativement plus élevées chez les jeunes adultes comparé aux animaux plus âgés. Ce choix d’âge garantit ainsi la robustesse des résultats.